摘要：通過對電壓負(fù)反饋配合電流正反饋的送絲調(diào)速系統(tǒng)與轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)的比較，得出了這兩種調(diào)速系統(tǒng)的等效條件。設(shè)計了一種基于TL494芯片的電壓負(fù)反饋配合電流正反饋的CO2焊機(jī)送絲調(diào)速電路。該電路通過PWM脈寬調(diào)制，實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的均勻調(diào)節(jié)，并具有過電流截止保護(hù)功能。通過實驗，驗證了該調(diào)速電路的可靠性。實驗中，當(dāng)電源電壓由342V變到418V，負(fù)載從25N變到50N時，送絲速度的變化率小于5%，符合JB/T9533-1999專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。

　　細(xì)絲CO2焊通常都采用等速送絲方式配合平特性電源，使得電弧有較強(qiáng)的自身調(diào)節(jié)功能，燃弧穩(wěn)定。設(shè)計合理，性能優(yōu)良的送絲裝置是實現(xiàn)高焊接質(zhì)量的前提。送絲電機(jī)一般采用慣性小、機(jī)械特性硬的印刷電機(jī)。為了確保電機(jī)能夠穩(wěn)定送絲，工程上多采用3種調(diào)節(jié)方式：轉(zhuǎn)速負(fù)反饋自動調(diào)節(jié)，電樞電壓負(fù)反饋自動調(diào)節(jié)和電樞電壓負(fù)反饋配合電樞電流正反饋調(diào)節(jié)。采用速度反饋方式，雖然控制精度高，但必須采用測速發(fā)電機(jī)，成本較高;電樞電壓負(fù)反饋只能實現(xiàn)電樞電壓的穩(wěn)定，不能補(bǔ)償負(fù)載力矩變化造成的轉(zhuǎn)速變化，因而控制精度較低;電壓負(fù)反饋配合電流正反饋不僅能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定，而且電路設(shè)計簡單，成本低。本文所設(shè)計的等速送絲電路就是采用電壓負(fù)反饋與電流正反饋相結(jié)合的調(diào)節(jié)方式，運用PWM脈寬調(diào)制技術(shù)實現(xiàn)均勻調(diào)速。在網(wǎng)壓±10%和負(fù)載在50%～100%變化時，送絲速度的變化率小于±5%.

　　1電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)的比較

　　為了使輸出的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，最直接的控制方式就是采用轉(zhuǎn)速負(fù)反饋自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)［1］，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　圖1轉(zhuǎn)速負(fù)反饋系統(tǒng)

　　從圖1可以得出輸出轉(zhuǎn)速對負(fù)載轉(zhuǎn)矩的傳遞函數(shù)：

　　式中：n———電機(jī)轉(zhuǎn)速;MFZ──負(fù)載轉(zhuǎn)矩;RD———電樞電阻;RY———電源內(nèi)阻及導(dǎo)線電阻;JG———電樞轉(zhuǎn)動慣量;K———誤差放大倍數(shù);KV———速度反饋放大倍數(shù);CE，CM———電動機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù);Υ———電動機(jī)磁通;S———拉氏變量。

　　電壓負(fù)反饋配合電流正反饋的調(diào)節(jié)系統(tǒng)不僅能使電樞電壓穩(wěn)定，而且可以使轉(zhuǎn)速恒定，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。

　　圖2電壓負(fù)反饋和電流正反饋調(diào)速系統(tǒng)

　　由圖2可以得出輸出轉(zhuǎn)速對負(fù)載轉(zhuǎn)矩的傳遞函數(shù)：

　　式中：KI———電流反饋系數(shù);KU———電樞電壓反饋系數(shù)。

　　即反饋量正比于電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)了轉(zhuǎn)速負(fù)反饋。

　　需要說明的是，雖然電流正反饋配合電壓負(fù)反饋可以等效速度負(fù)反饋，但不能完全取代。例如它對溫度等的變化所引起的速度細(xì)微變化不具有補(bǔ)償作用。但是，對于送絲機(jī)來說，這個等效精度足夠了。